Question

Какой объем метана образуется из 7,2 г карбида алюминия при выходе продукта 80%

Answer 1

Пишем реакцию
Al4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4Al(OH)3
Считаем количество вещества карбида алюминия
n = m / M = 7.2 / 144 = 0.05 моль
По уравнению реакции метана образуется втрое больше, т.е. 0,05 * 3 = 0,15 моль
Считаем теоретический объем метана
V = n * Vm = 0.15 * 22.4 = 3.36 л
Считаем практический объем метана
V(пр) = η * V(теор) = 0,8 * 3,36 = 2,688 л

Answer 2

Для решения данной задачи, нужно знать химическую реакцию, которая происходит при образовании метана из карбида алюминия.

Реакция выглядит следующим образом: 2Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3

Из уравнения реакции видно, что на каждые 2 моль карбида алюминия образуется 3 моля метана. Также, известно, что молярная масса карбида алюминия (Al4C3) составляет 144 г/моль.

Для начала, нужно вычислить количество молей карбида алюминия, используя его массу: масса = количество молей × молярная масса Количество молей = масса / молярная масса Количество молей карбида алюминия = 7,2 г / 144 г/моль = 0,05 моль

Далее, используя соотношение из реакции, можно вычислить количество молей метана: Количество молей метана = (3 моля метана / 2 моля карбида алюминия) × 0,05 моль = 0,075 моль

Теперь, чтобы найти объем метана, нужно использовать уравнение состояния идеального газа: V = nRT / P

Где: V - объем газа (метана) n - количество молей метана R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л × атм / (моль × К)) T - температура в Кельвинах P - давление газа (обычно измеряется в атмосферах)

Допустим, температура составляет 298 К, а давление - 1 атмосфера. Подставим значения в уравнение: V = (0,075 моль × 0,0821 л × атм / (моль × К) × 298 К) / 1 атм = 1,772 л

Таким образом, из 7,2 г карбида алюминия при выходе продукта 80%, образуется примерно 1,772 л метана.